2019届高考化学二轮复习专题四难溶电解质的溶解平衡课件（88张）

申明敬告： 本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

2019届高考化学二轮复习专题四难溶电解质的溶解平衡课件（88张）

专题四 　 难溶电解质的溶解平衡 考点一　沉淀溶解平衡及应用 【 基础回顾 】 1. 沉淀溶解平衡 : (1) 定义 : 在一定温度下 , 当沉淀溶解速率和沉淀生成速 率 _____ 时 , 形成饱和溶液 , 达到平衡状态 , 这种平衡称为 沉淀溶解平衡。 相等 (2) 沉淀溶解平衡的建立。 ①v( 溶解 )>v( 沉淀 ), 固体 _____ 。 ② v( 溶解 )=v( 沉淀 ), 溶解平衡。 ③ v( 溶解 )0 为例。 外界条件 移动 方向 平衡后 c(Ag + ) 平衡后 c(Cl - ) K sp 升高温度 _____ 增大 增大 _____ 加水稀释 正向 不变 不变 _____ 加入少量 AgNO 3 _____ 增大 _____ 不变 通入 HCl 逆向 减小 _____ _____ 通入 H 2 S _____ 减小 _____ 不变 正向 增大 不变 逆向 减小 增大 不变 正向 增大 (5) 电解质在水中的溶解度。 20 ℃ 时 , 电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系 : 2. 沉淀溶解平衡的应用 : (1) 实质 :_____________ 的移动。 应用 实例 沉淀的生成 ① 调节 pH 法 : 如除去 NH 4 Cl 溶液中的 FeCl 3 杂质 , 可加入氨 水调节 pH 至 4 左右 , 离子方程式为 _________________________________ 。 ②沉淀剂法 : 如用 H 2 S 沉淀 Cu 2+ , 离子方程式为 ____________________ 。 Fe 3+ +3NH 3 ·H 2 O====Fe(OH) 3 ↓+3 Cu 2+ +H 2 S====CuS↓+2H + 沉淀溶解平衡 应用 实例 沉淀的 溶解 ① 酸溶解 : 用离子方程式表示难溶于水的 CaCO 3 可溶于盐酸 ,_________________ _________ 。 ②盐溶解 : 用离子方程表示 Mg(OH) 2 溶于 NH 4 Cl 溶液 _______________________ _________ 。 CaCO 3 +2H + ====Ca 2+ + CO 2 ↑+H 2 O Mg(OH) 2 +2 ====Mg 2+ + 2NH 3 ·H 2 O 应用 实例 沉淀的 转化 ① 锅炉除垢 : 将 CaSO 4 转化为 CaCO 3 , 离子方 程式为 ___________________________ 。 ②矿物转化 :CuSO 4 溶液遇 ZnS 转化为 CuS, 离子方程式为 ____________________ 。 沉淀转化的规律 : 一般来说 ,_________ 的沉 淀转化成 ___________ 的沉淀容易实现。 CaSO 4 + CaCO 3 + ZnS+Cu 2+ CuS+Zn 2+ 溶解度小 溶解度更小 【 思维诊断 】 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 沉淀达到溶解平衡状态 , 溶液中各离子浓度一定相等。 ( 　　 ) 提示 : × 。沉淀达到溶解平衡状态 , 溶液中各离子浓度不再改变 , 并不一定相等。 (2) 升高温度 , 沉淀溶解平衡一定正向移动。 ( 　　 ) 提示 : × 。升高温度 , 大多数沉淀溶解平衡正向移动 , 少部分 ( 如氢氧化钙 ) 沉淀溶解平衡逆向移动。 (3) 室温下 ,AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。 ( 　　 ) 提示 : × 。食盐水中 c(Cl - ) 大 , 抑制 AgCl 的溶解 , 故 AgCl 在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。 (4)AgCl 沉淀易转化为 AgI 沉淀且 K sp (AgX)= c(Ag + )·c(X - ), 故 K sp (AgI)< K sp (AgCl) 。 ( 　　 ) 提示 : √ 。因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化 , 故 K sp (AgI)< K sp (AgCl) 。 (5) 常温下 , 向 BaCO 3 的饱和溶液中加入 Na 2 CO 3 固体 , 会 有 BaCO 3 生成。 ( 　　 ) 提示 : √ 。向 BaCO 3 的饱和溶液中加入 Na 2 CO 3 固体 , c( ) 增大 ,BaCO 3 的溶解平衡左移 , 生成 BaCO 3 。 【 方法点拨 】 沉淀先后顺序的判断 向溶液中加入沉淀剂 , 当可能有多种沉淀生成时 , 哪种沉淀的溶解度最小 ( 当各种沉淀的 K sp 表达式相同时 , K sp 越小 , 沉淀的溶解度越小 ), 则最先生成该沉淀。 (1) 向含等浓度 Cl - 、 Br - 、 I - 的混合液中加入 AgNO 3 溶液 , 最先生成的沉淀是 AgI 。 (2) 向含等浓度 、 OH - 、 S 2- 的混合液中加入 CuSO 4 溶液 , 最先生成的沉淀是 CuS 。 (3) 向 Mg(HCO 3 ) 2 溶液中加入适量 NaOH 溶液 , 生成的沉淀 是 Mg(OH) 2 而不是 MgCO 3 ,[ 原因是 Mg(OH) 2 的溶解度比 MgCO 3 的小 ] 。 【 题组过关 】 1.(RJ 必修 2·P64 改编题 ) 在 25 ℃ 时 , 向 AgCl 的白色悬浊液中 , 依次加入等浓度的 KI 溶液和 Na 2 S 溶液。观察到的现象是先出现黄色沉淀 , 最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积 K sp (25 ℃) 如下 : AgCl AgI Ag 2 S K sp ( 单位省略 ) 1.8×10 -10 1.5×10 -16 6.3×10 -50 下列叙述中不正确的是 ( 　　 ) A. 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B. 溶解度小的沉淀一般容易转化为溶解度更小的沉淀 C.AgCl 固体在等物质的量浓度的 NaCl 、 CaCl 2 溶液中的溶解程度相同 D.25 ℃ 时 , 在饱和 AgCl 、 AgI 、 Ag 2 S 溶液中 , 所含 Ag + 的浓度不同 【 解析 】 选 C 。沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 ,A 项正确 ; 溶解度较小的沉淀一般更容易生成 ,B 项正确 ; 等物质的量浓度的 NaCl 、 CaCl 2 溶液中 Cl - 浓度不同 , 对 AgCl 溶解平衡的影响不同 , 故 AgCl 在等物质的量浓度的 NaCl 、 CaCl 2 溶液中的溶解程度不同 ,C 项错误 ;AgCl 、 AgI 、 Ag 2 S 溶解度不同 , 溶液中所含 Ag + 的浓度不同 ,D 项正确。 2. 把氢氧化钙放入蒸馏水中 , 一定时间后达到如下平 衡 : Ca(OH) 2 (s) Ca 2+ (aq)+2OH - (aq) 。加入以下固体 , 可使 Ca(OH) 2 (s) 减少的是 ( 　　 ) A.NaCl 　　 B.AlCl 3 　　 C.NaOH 　　 D.CaCl 2 【 解析 】 选 B 。欲使 Ca(OH) 2 减少 , 题述溶解平衡必须向右移动。 Al 3+ 与 OH - 结合为 Al(OH) 3 使 OH - 减少 , 平衡右移 ,Ca(OH) 2 的量减少 ;NaOH 是强电解质可发生电离 , 使溶液中 OH - 浓度增大 ,CaCl 2 会使溶液中 Ca 2+ 的浓度增大 , 所以 C 、 D 都会使题述溶解平衡向左移动 , 使 Ca(OH) 2 增多 ,NaCl 不影响 Ca(OH) 2 溶解平衡。 3. 使 Fe 2+ 、 Fe 3+ 、 Zn 2+ 较完全地形成氢氧化物沉淀时 , 溶液的酸碱度分别为 pH=9.6 、 pH=3.7 、 pH=4.4 。某硫酸锌酸性溶液中含有少量 Fe 2+ 、 Fe 3+ 杂质离子 , 为除去这些离子制得纯净的 ZnSO 4 , 应加入的试剂是 ( 　　 ) A.H 2 O 2 ,ZnO B. 氨水 C.KMnO 4 ,ZnCO 3 D.NaOH 溶液 【 解析 】 选 A 。使 Fe 3+ 、 Fe 2+ 、 Zn 2+ 较完全地形成氢氧化物沉淀时 , 溶液的 pH 分别为 3.7 、 9.6 、 4.4 左右 , 所以要除去硫酸锌酸性溶液中含有的少量 Fe 3+ 、 Fe 2+ , 应该把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ , 双氧水是绿色氧化剂不会引入杂质 , 所以先用双氧水把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ , 再加入氧化锌调节溶液的 pH, 使 Fe 3+ 转化为沉淀除去。 【 加固训练 】 1. 对饱和 AgCl 溶液 ( 有 AgCl 固体存在 ) 进行下列操作后 c(Ag + ) 减小而 K sp (AgCl) 保持不变的是 ( 　　 ) A. 加热 B. 加水稀释 C. 滴加少量 1 mol·L -1 盐酸 D. 滴加少量 1 mol·L -1 AgNO 3 溶液 【 解析 】 选 C 。在 AgCl 饱和溶液中 , 存在 AgCl(s) Ag + (aq)+Cl - (aq) 　 Δ H >0, 加热沉淀溶解平衡正向 移动 ,c(Ag + ) 增大 , K sp (AgCl) 也增大 ,A 项不符合题意 ; 加水稀释 , 由于饱和 AgCl 溶液中有 AgCl 固体存在 , 加水 AgCl 固体溶解 , 该溶液仍为饱和溶液 ,c(Ag + ) 不变 ,B 项 不符合题意 ; 滴加少量 1 mol·L -1 盐酸 ,c(Cl - ) 增大 , 沉 淀溶解平衡逆向移动 ,c(Ag + ) 减小 , 由于温度不变 , K sp (AgCl) 保持不变 ,C 项符合题意 ; 滴加少量 1 mol·L -1 AgNO 3 , 溶液 c(Ag + ) 增大 ,D 项不符合题意。 2. 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A. 饱和石灰水中加入一定量生石灰 , 温度明显升高 , 所得溶液的 pH 增大 B.AgCl 悬浊液中存在平衡 :AgCl(s) Ag + (aq)+ Cl - (aq), 往其中加入少量 NaCl 粉末 , 平衡向左移动 , 溶液中离子的总浓度会减小 C.AgCl 悬浊液中加入 KI 溶液 , 白色沉淀变成黄色 , 证明 此条件下 K sp (AgCl)> K sp (AgI) D. 硬水中含有较多的 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 、 , 加热 煮沸可以完全除去其中的 Ca 2+ 、 Mg 2+ 【 解析 】 选 C 。 A 项中温度升高 ,Ca(OH) 2 溶解度降低 , 氢氧根离子浓度减小 , 碱性减弱 ,pH 减小 ,A 项错误 ;B 项 中加入 NaCl, 虽然平衡左移 , 但加入了 NaCl 粉末会使溶 液中离子的总浓度增大 ,B 项错误 ; 沉淀易于向溶解度 更小的方向转化 ,C 项中现象说明 AgI 的溶解度小于 AgCl, 对于同类型 ( 阴、阳离子个数分别相等 ) 的难溶 物 , K sp 越小 , 溶解度越小 ,C 项正确 ;D 项加热煮沸 , 只能 降低 Ca 2+ 、 Mg 2+ 的浓度 , 而不可能完全除去 ,D 项错误。 考点二　溶度积常数及其应用 【 基础回顾 】 溶度积和离子积的关系 : 以 A m B n (s) mA n+ (aq)+nB m- (aq) 为例 : 溶度积 离子积 概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 ___ Q c 表 达 式 K sp (A m B n )= ________________, 式中的浓度都是 _____ 浓度 Q c (A m B n )= _________________, 式中的浓度是 _____ 浓度 K sp c m (A n + )· c n (B m- ) c m (A n + )· c n (B m- ) 平衡 任意 溶度积 离子积 意 义 反映了物质在水中的 _____ 能力 , 是沉淀溶解平衡时的离子积 , 只与 _____ 有关 , 与沉淀的量和溶液中离子的 _____ 无关 受离子浓度变化的影响 规 则 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 : ① Q c __ K sp : 溶液过饱和 , 有沉淀析出 ; ② Q c __ K sp : 溶液饱和 , 处于平衡状态 ; ③ Q c __ K sp : 溶液未饱和 , 无沉淀析出 温度 浓度 > = < 溶解 【 思维诊断 】 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 已知 : K sp (Ag 2 CrO 4 )< K sp (AgCl), 则 Ag 2 CrO 4 的溶解度小于 AgCl 的溶解度。 ( 　　 ) 提示 : × 。溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大 , 只有组成相似的难溶电解质才能根据 K sp 大小比较溶解度大小。实际上 Ag 2 CrO 4 的溶解度大于 AgCl 的溶解度。 (2) 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般 认为残留在溶液中的离子浓度小于 1.0×10 -5 mol·L -1 时 , 已经完全沉淀。 ( 　　 ) 提示 : √ 。难溶电解质存在溶解平衡 , 所以不可能使要 除去的离子全部通过沉淀除去。 (3) 溶度积常数只受温度影响 , 升高温度 K sp 增大。 ( 　　 ) 提示 : × 。大多数难溶物升高温度 K sp 增大 , 少数 ( 如氢氧化钙 ) 升高温度 K sp 减小。 (4)Cu(OH) 2 的 K sp =c(Cu 2+ )·c(OH - ) 。 ( 　　 ) 提示 : × 。 Cu(OH) 2 的 K sp =c(Cu 2+ ) · c 2 (OH - ) 。 (5) 已知常温下 : K sp (AgCl)=1.8×10 -10 , 将 0.002 mol·L -1 的 AgNO 3 溶液与 0.002 mol·L -1 的 KCl 溶液等体积混合不会产生 AgCl 沉淀。 ( 　　 ) 提示 : × 。混合后 Q c =c(Ag + ) · c(Cl - ) =0.001×0.001 =1.0×10 -6 >1.8×10 -10 , 故生成 AgCl 沉淀。 【 典题探究 】 角度一 溶度积常数的概念及影响因素 【 典题 1】 下列有关叙述中 , 正确的是 ( 　　 ) A. 在一定温度下的 BaSO 4 水溶液中 ,Ba 2+ 和 浓度的 乘积是一个常数 B. 向含有 BaSO 4 固体的溶液中加入适量的水使沉淀溶解又达到平衡时 ,BaSO 4 的溶度积不变 , 其溶解度也不变 C. 只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程 D. 向饱和的 BaSO 4 水溶液中加入硫酸 ,BaSO 4 的 K sp 变大 【 解析 】 选 B 。一定温度下 , 只有在 BaSO 4 的饱和溶液 中 ,Ba 2+ 和 浓度的乘积才是一个常数 ,A 错误 ; 溶度 积和溶解度是温度的函数 , 向 BaSO 4 固体中加入水 , 可 使沉淀溶解平衡发生移动 , 但溶度积和溶解度均不 变 ,B 正确 ; 无论难溶电解质还是易溶电解质 , 都存在沉 淀溶解平衡状态 , 如在 NaCl 的过饱和溶液中就存在沉 淀溶解平衡状态 ,C 错误 ; 向 BaSO 4 溶液中加入 H 2 SO 4 溶液 , 只会使溶解平衡发生移动 , 但不会影响 BaSO 4 的 K sp ,D 错误。 【母题变式】 (1) 上题 D 项 ,BaSO 4 的溶解度将 ________( 填“增大” “减小”或“不变” , 下同 ) 。  提示 : 减小。向饱和的 BaSO 4 水溶液中加入硫酸 , c( ) 增大 , 由于 BaSO 4 的 K sp 不变 ,c(Ba 2+ ) 减小 , 故 BaSO 4 的溶解度减小。 (2) 升高温度 , 难溶电解质的 K sp 将 ________ 。  提示 : 增大或减小。大多数物质的溶解平衡是吸热反应 , 升高温度 , K sp 增大 , 但少数物质 [ 如 Ca(OH) 2 ] 的溶解平衡是放热反应 , 升高温度 , K sp 减小。 【 归纳提升 】 深刻理解 K sp (1) 对于溶解平衡 :A m B n (s) mA n+ (aq)+ n B m - (aq), K sp =c m (A n+ )·c n (B m- ), 对于相同类型的物质 , K sp 的大小 反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小 , 也反映 了该物质在溶液中沉淀的难易。 (2) 与化学平衡常数一样 , K sp 与温度有关。不过温度改变不大时 , K sp 变化也不大 , 常温下的计算可不考虑温度的影响。 角度二 沉淀溶解平衡曲线 【 典题 2】 (2018· 武清区模拟 )25 ℃ 时 ,Fe(OH) 2 和 Cu(OH) 2 的饱和溶液中 , 金属阳离子的物质的量浓度的负对数 [-lg c(M 2+ )] 与溶液 pH 的变化关系如图所示 , 已知 : 该温度下 , K sp [Cu(OH) 2 ]< K sp [Fe(OH) 2 ], 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.b 线表示 Fe(OH) 2 饱和溶液中的变化关系 , 且 K sp [Fe(OH) 2 ]=10 -15.1 B. 当 Fe(OH) 2 和 Cu(OH) 2 沉淀共存时 , 溶液中 c(Fe 2+ )∶ c(Cu 2+ )=1∶10 4.6 C. 向 X 点对应的饱和溶液中加入少量 NaOH, 可转化为 Y 点对应的溶液 D. 除去 CuSO 4 溶液中含有的少量 Fe 2+ , 可加入适量 CuO 【 解析 】 选 A 。该温度下 , K sp [Cu(OH) 2 ]< K sp [Fe(OH) 2 ], 则 c(Fe 2+ )>c(Cu 2+ ), 离子浓度越大 ,-lgc(M 2+ ) 值越小 , 则相同条件下 , 饱和溶液中 c(Fe 2+ ) 较大 , 所以 Fe(OH) 2 饱和溶液中 -lgc(Fe 2+ ) 较小 , 则 b 线表示 Fe(OH) 2 饱和溶 液中的变化关系 , 由图象可知 ,pH=8 时 ,-lgc(Fe 2+ )=3.1, K sp [Fe(OH) 2 ]=10 -3.1 ×(10 -6 ) 2 =10 -15.1 ,A 正确 ; 当 pH=10 时 ,-lgc(Cu 2+ )=11.7, 则 K sp [Cu(OH) 2 ]=10 -11.7 ×(10 -4 ) 2 =10 -19.7 ,c(Fe 2+ )∶c(Cu 2+ )= B 错误 ; 向 X 点对应的饱和溶液中加入少量 NaOH, 溶液中 会生成 Cu(OH) 2 沉淀 , 溶液中铜离子的浓度会减小 , 而 从 X 点到 Y 点铜离子浓度不变 ,C 错误 ; K sp [Cu(OH) 2 ]< K sp [Fe(OH) 2 ],Cu(OH) 2 更易生成沉淀 , 在含有 Fe 2+ 的 CuSO 4 溶液中 , 加入适量 CuO, 不能生成 Fe(OH) 2 沉淀 , 所 以 Fe 2+ 浓度不变 ,D 错误。 【 归纳提升 】 沉淀溶解平衡图象题的解题思路 (1) 沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线 , 曲线上任一点都表示饱和溶液 , 曲线上方的任一点均表示过饱和溶液 , 此时有沉淀析出 , 曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。 (2) 从图象中找到数据 , 根据 K sp 公式计算得出 K sp 的值。 (3) 比较溶液的 Q c 与 K sp 的大小 , 判断溶液中有无沉淀析出。 (4) 涉及 Q c 的计算时 , 所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度 , 因此计算离子浓度时 , 所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。 【 素养升华 】 模型认知 —— 沉淀溶解平衡图象分析 角度三 溶度积常数的有关计算 【 典题 3】 (1) 已知 25 ℃ 时 , K sp [Mg(OH) 2 ]=1.8×10 -11 , K sp [Cu(OH) 2 ]=2.2×10 -20 。向 0.01 mol·L -1 的 MgCl 2 和 CuCl 2 混合溶液中 , 逐滴加入浓 NaOH 溶液 ,Cu 2+ 完全沉淀时 (Cu 2+ 的浓度近似为 2.2×10 -6 mol·L -1 ), 溶液的 pH 为 ________; 此时 ________( 填“是”或“否” ) 有 Mg(OH) 2 沉淀生成。  (2) 毒重石的主要成分为 BaCO 3 ( 含 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 Fe 3+ 等 杂质 ), 实验室利用毒重石制备 BaCl 2 ·2H 2 O 的流程如下 : 已知 : Ca 2+ Mg 2+ Fe 3+ 开始沉淀时的 pH 11.9 9.1 1.9 完全沉淀时的 pH 13.9 11.1 3.2 加入 NH 3 ·H 2 O 调节 pH=8 可除去 ________( 填离子符号 ), 滤渣 Ⅱ 中含 ________( 填化学式 ) 。加入 H 2 C 2 O 4 时应避免过量 , 原因是 ______________________ 。  已知 : K sp (BaC 2 O 4 )=1.6×10 -7 , K sp (CaC 2 O 4 )=2.3× 10 -9 。 【 解析 】 (1)Cu 2+ 完全沉淀时 , K sp [Cu(OH) 2 ]=2.2× 10 -20 =c(Cu 2+ )·c 2 (OH - )=2.2×10 -5 ·c 2 (OH - ), 则 c(OH - )=1.0×10 -7 mol·L -1 ,c(H + )= K w /c(OH - )=1.0× 10 -7 mol·L -1 , 则 pH=7; 此时 c(Mg 2+ )·c 2 (OH - )=0.01 ×(1.0×10 -7 ) 2 =1.0×10 -16 < K sp [Mg(OH) 2 ], 故不会出现 Mg(OH) 2 沉淀。 (2) 根据流程图和表中数据 , 加入 NH 3 · H 2 O 调 pH 为 8, 只有 Fe 3+ 完全沉淀 , 故可除去 Fe 3+ ; 加入 NaOH 调 pH= 12.5,Mg 2+ 完全沉淀 ,Ca 2+ 部分沉淀 , 所以滤渣 Ⅱ 中含 Mg(OH) 2 、 Ca(OH) 2 ; 根据 K sp (BaC 2 O 4 )=1.6×10 -7 可知 , H 2 C 2 O 4 过量时 Ba 2+ 转化为 BaC 2 O 4 沉淀 ,BaCl 2 · 2H 2 O 产品的产量会减少。 答案 : (1)7 　否 (2)Fe 3+ 　 Mg(OH) 2 、 Ca(OH) 2 　 H 2 C 2 O 4 过量会导致生成 BaC 2 O 4 沉淀 , 产品的产量减少 【 归纳提升 】 (1) 沉淀开始和沉淀完全时溶液 pH 的计算方法 [ 以 Cu(OH) 2 为例 ] 。 室温下 , 向 2 mol·L -1 CuSO 4 溶液中加入 NaOH 固体调节溶液的 pH 至多少时开始沉淀 ? 调节溶液 pH 至多少时 Cu 2+ 沉淀完全 ? ( 已知 : 室温下 K sp [Cu(OH) 2 ]=2.0×10 -20 , 离子浓度小于 10 -5 mol·L -1 时视为 Cu 2+ 沉淀完全 ) ① 沉淀开始时 pH 的求算。 K sp [Cu(OH) 2 ]=c(Cu 2+ )·c 2 (OH - )=2×c 2 (OH - )=2.0× 10 -20 , c(OH - )= =10 -10 (mol·L -1 ), c(H + )= =10 -4 (mol·L -1 ), pH=-lgc(H + )=-lg10 -4 =4 。 ② 沉淀完全时 pH 的求算。 K sp [Cu(OH) 2 ]=c(Cu 2+ )·c 2 (OH - )=10 -5 ·c 2 (OH - )=2.0 ×10 -20 , c(OH - )= ×10 -8 ≈4.47×10 -8 (mol·L -1 ), c(H + )= ≈2.24×10 -7 (mol·L -1 ), pH=-lgc(H + )=-lg(2.24×10 -7 )=7-lg2.24≈6.3 。 (2) 溶解度 (S) 与 K sp 的相互求算方法 ( 以 CaCO 3 为例 ) 。 ①已知某温度下 ,CaCO 3 的溶解度 S=2×10 -3 g, 其含义是该温度下 100 g 水最多溶解 2×10 -3 g 的 CaCO 3 , 则 1 000 g 水 ( 近似为 1 L 溶液 ) 中溶解了 =2×10 -4 mol CaCO 3 , 即溶液中 c(Ca 2+ )=c( )= =2×10 -4 mol·L -1 , K sp =c(Ca 2+ )·c( ) =2×10 -4 ×2×10 -4 =4×10 -8 。 ② 已知某温度下 CaCO 3 的 K sp =4×10 -8 , 该温度下 , 饱和 溶液中 c(Ca 2+ )·c( )=c 2 (Ca 2+ )=4×10 -8 , c(Ca 2+ )=2.0×10 -4 mol·L -1 , 其含义是 1 L 溶液 ( 近似 为 1 000 g 水 ) 溶解了 2.0×10 -4 mol CaCO 3 。 则 100 g 水溶解了 2.0×10 -4 mol× ×100 g·mol -1 =2.0×10 -3 g, 因此 CaCO 3 的溶解度 S=2×10 -3 g 。 【 题组过关 】 1. 已知 K sp (AgCl)=1.8×10 -10 , K sp (AgI)=1.0×10 -16 。下列说法错误的是 ( 　　 ) A.AgCl 不溶于水 , 不能转化为 AgI B. 在含有浓度均为 0.001 mol·L -1 的 Cl - 、 I - 的溶液中缓慢加入 AgNO 3 稀溶液 , 首先析出 AgI 沉淀 C.AgI 比 AgCl 更难溶于水 , 所以 ,AgCl 可以转化为 AgI D. 常温下 ,AgCl 若要在 NaI 溶液中开始转化为 AgI, 则 NaI 的浓度必须不低于 ×10 -11 mol·L -1 【 解析 】 选 A 。 AgCl 在水中存在溶解平衡 :AgCl(s) Ag + (aq)+Cl - (aq), 溶液中只要 c(I - )·c(Ag + ) 大 于 K sp (AgI) 即有 AgI 沉淀析出 ,A 错误 ; 因为 K sp (AgI)< K sp (AgCl), 在含有浓度均为 0.001 mol·L -1 的 Cl - 、 I - 的溶液中缓慢加入 AgNO 3 稀溶液 , 首先析出 AgI 沉淀 ,B 正确 ; K sp (AgI)< K sp (AgCl),AgI 比 AgCl 更难溶于水 , 所 以 ,AgCl 可以转化为 AgI,C 正确 ; 因为 AgCl 在水中 c(Ag + ) = ×10 -5 mol · L -1 , 当 Q c (AgI)≥ K sp (AgI) 即有 AgI 沉淀生成 ,c(I - ) · c(Ag + )≥1.0×10 -16 , 故 c(I - ) ≥ ×10 -11 mol · L -1 ,D 正确。 2.(2018· 东丽区模拟 ) 已知 p(A)=-lgc(A), 三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A.a 点无 MnS 沉淀生成 B.CuS 和 MnS 的悬浊液中 , =10 -20 C. 向 MnS 悬浊液中加入少量 CuCl 2 固体 ,c(Mn 2+ ) 减小 D. 向含等浓度 ZnCl 2 和 CuCl 2 的溶液中逐滴加入饱和 Na 2 S 溶液 , 先析出的是 ZnS 【 解析 】 选 B 。根据图象 , 控制 S 2- 不变 ,a 点溶液中 pMn 2+ 小于达到 MnS 沉淀溶解平衡的 pMn 2+ , 则 a 点溶液中 Mn 2+ 浓度大于达到 MnS 沉淀溶解平衡的 Mn 2+ 浓度 , 所以 Q c > K sp (MnS), 因此 a 点有 MnS 沉淀生成 ,A 错误 ;CuS 和 MnS 的悬浊液中 , 二者同时存在 , 均达到沉淀溶解平衡 , 但 S 2- 浓度只有一个 , 则 根据图象 , K sp (CuS)=c(Cu 2+ )c(S 2- )=10 -10 ×10 -25 = 1×10 -35 , K sp (MnS)=c(Mn 2+ )c(S 2- )=1×10 -15 , 所以 =10 -20 ,B 正确 ; 由 B 的分析知 , K sp (CuS)=1×10 -35 , K sp (MnS)=1×10 -15 , 所以溶解度 MnS 大于 CuS, 向 MnS 悬 浊液中加入少量 CuCl 2 固体 ,MnS 可转化为 CuS,c(Mn 2+ ) 增大 ,C 错误 ;ZnS 的溶解度也大于 CuS 的溶解度 , 向含 等浓度 ZnCl 2 和 CuCl 2 的溶液中逐滴加入饱和 Na 2 S 溶 液 , 应优先析出 CuS,D 错误。 3.(RJ 选修 4·P65 改编题 ) 已知在 25 ℃ 时 , K sp [Mg(OH) 2 ]=3.2×10 -11 , K sp [Cu(OH) 2 ]=2.2×10 -20 。 (1) 在 25 ℃ 时 , 向 0.02 mol·L -1 的 MgCl 2 溶液中加入 NaOH 固体 , 如要生成 Mg(OH) 2 沉淀 , 应使溶液中的 c(OH - ) 最小为 ________mol·L -1 。  (2)25 ℃ 时 , 向浓度均为 0.02 mol·L -1 的 MgCl 2 和 CuCl 2 混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液 , 先生成 _____ ___________ 沉淀 ( 填化学式 ); 生成该沉淀的离子方程 式为 ____________________; 当两种沉淀共存时 , =________ 。  【 解析 】 (1) 依据 K sp 和 c(Mg 2+ ) 计算 c(OH - ) 。 (2) 两种沉淀共存时 ,c(OH - ) 相等 ,c(Mg 2+ )=c(Cu 2+ ), K sp 小的先满足 Q c > K sp , 先生成该沉淀 , K sp [Mg(OH) 2 ]> K sp [Cu(OH) 2 ], 故先生成 Cu(OH) 2 沉淀 ; 当两种沉淀共存 时 , = K sp [Mg(OH) 2 ]/ K sp [Cu(OH) 2 ] =1.45×10 9 。 答案 : (1)4×10 -5 (2)Cu(OH) 2 　 Cu 2+ +2OH - ====Cu(OH) 2 ↓ 　 1.45×10 9 【 加固训练 】 1. 已知 K sp (BaSO 4 )=1.0×10 -10 , K sp (BaCO 3 )=2.5× 10 -9 。若用 10 L Na 2 CO 3 溶液溶解 1.0 mol 的 BaSO 4 , 则 Na 2 CO 3 溶液的最初浓度不得低于 ( 　　 ) A.2.6 mol·L -1 　 B.2.5 mol·L -1 C.2.3 mol·L -1 D.3.0 mol·L -1 【 解析 】 选 A 。当 BaSO 4 溶解完后溶液中 c( )≈ 0.1 mol·L -1 , 设此时溶液中的 c( )=x mol·L -1 。 溶液中有 BaSO 4 (s)+ (aq) BaCO 3 (s)+ (aq), 故 K = x=2.5, 因此 Na 2 CO 3 溶液的最初浓度 : c(Na 2 CO 3 )≥(0.1+2.5) mol·L -1 =2.6 mol·L -1 。 2. 几种金属硫化物的溶度积如图所示 : 已知 pM=-lg c(M 2+ ),pS=-lg c(S 2- ) 。 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 相同温度下 , 溶解度 :S(HgS)>S(CuS)>S(FeS) B. 硫化铜难溶于稀硫酸 , 而硫化汞易溶于稀硫酸 C.a 点对应的硫化铜悬浊液中溶度积常数为 K sp (CuS)=1×10 -36 D.MS 溶解的条件是 c(M 2+ )·c(S 2- )> K sp (MS) 【 解析 】 选 C 。审题关键 :(1) 从图象看 ,pM 越大 ,c(M 2+ ) 越小 ;pS 越大 ,c(S 2- ) 越小。 (2)HgS 、 CuS 、 FeS 的沉淀 类型相同 , 都是 AB 型。 (3) 溶度积越大 , 溶解度越大。 (4) 曲线上每一点都代表 “ 对应物质的饱和溶液 ” , 即 达到沉淀溶解平衡状态。 A 项 , 硫化汞溶度积最小 , 硫 化亚铁溶度积最大 , 它们组成类型相同 , 溶度积越大 , 溶解度越大 , 所以 , 硫化汞溶解度最小 , 硫化亚铁溶解 度最大 , 错误 ;B 项 , 根据 c(M 2+ ) · c(S 2- ) 与 K sp (MS) 的关 系知 , 如果硫化铜难溶于稀硫酸 , 则硫化汞更难溶于稀 硫酸 , 错误 ;C 项 , 曲线上每个点对应的金属硫化物都处 在沉淀溶解平衡状态 ,pCu+pS=-[lg c(Cu 2+ )+ lg c(S 2- )], K sp (CuS)= 10 -(pCu+pS) , 正确 ;D 项 , 硫化物溶 解的条件是 c(M 2+ ) · c(S 2- )< K sp (MS), 错误。
查看更多

相关文章

您可能关注的文档